摘要：随着我们国家的电力市场需求不断增加，为满足国民曰常用电需求，我们国家电力电工行业就需要建设更大规模的电网。这就对电揽检测技术提出了更高的要求。电缆作为电力运输的基本要素，其检测工作是十分重要的，但是现阶段的检测技术还存在着不足。因此，本文从高压电力电缆局部放电检测技术展开分析。
关键词：高压电力电缆；局部放电；检测技术
1、局部放电的基本原理及产生的原因
交联电缆的绝缘体内部在制造或施工过程中可能会残留一些气泡或渗入其他杂质，在这些有气泡或杂质的区域，它的击穿场强低于平均击穿场强，因此在这些区域首先有可能发生放电现象。在电场作用下，绝缘系统中只有部分区域发生放电现象，而没有贯穿在施加电压的导体之间，即尚未击穿的这种现象我们称之为局部放电。这种放电以仅造成导体间的绝缘局部短（路桥）接而不形成导电通道为限。每一次局部放电对绝缘介质都会有一些影响，轻微的局部放电对电力设备绝缘的影响较小，绝缘强度的下降较慢；而强烈的局部放电，则会使绝缘强度很快下降。这是使高压电力设备绝缘损坏的一个重要因素。
局部放电产生的原因主要有以下三个方面：
①绝缘体中局部区域的电场强度达到击穿场强时，该区域就发生放电；
②导体表面的毛刺、导体尖端或导体直径太小，在导体附近的电场集中也会造成放电；
③浮动电位的金属体而出现感应放电，或有连接点接触不好而发生放电；
2、局部放电的检测方法
2.1脉冲电流法
脉冲电流法是通过检测阻抗、检测变压器套管接地线、外壳接地线、铁心接地线以及绕组中由于局部放电引起的脉冲电流来获得实在放电量。是研究最早、应用最广泛的一种检测方法。该电流传感器通常按频带可分为窄带和宽带两种。窄带传感器一般在10KHZ左右，具有高灵敏度、抗干扰能力强等优点，但输出波形严重畸形。宽带传感器带宽为1OOKHZ左右，具有脉分辨率高的优点，但信噪比低。该方法的主要缺点一是由于检测阻抗和放大器对测量的灵敏度、准确度、分辨率以及动态范围等都有影响。因此，当试样的电容量比较大时，一是受耦合阻抗的限制，灵敏度也受到了一定的限制；二是测试频率低，一般小于1MHZ，因而包含的信息量少；三是在离线状态其灵敏度较高，而现场中易受外界干扰噪声的影响，抗干扰能力差；
2.2离线检测
局部放电的检测方法中的离线检测基本方法主要是脉沖电流法。在现场的离线局部放电测试过程中，如果电缆与附件的局部放电水平与出厂测试结果相同，则表明电缆系统处于比较好的状态。如果不同则表示交联聚乙烯绝绿电力电缆存在问题，电缆系统并没有很好的运行。
如图１所示，图１就是XLPE交联电缆离线测试接线图，其中主要包括高压电源、局放仪、脉冲电流传感器、耦合电容以测量阻抗。
2.3在线检测
经过分析我们发现，电缆的局部放电主要出现在电缆附件位置上，电缆本身则很少发生绝缘故障。而对于电缆的带电在线检测也主要是对电缆的附件进行检测，其中包括电缆终端和电缆头是否有局部放电产生。而电缆的带电在线检测主要方法有：超高频法、高频电流法、超声波检测法。
2.3.1超高频法
超高频检测法的主要原理是：当电缆终端内发生局部放电脉沖时，则会泄漏出超高频电磁波信号，并且将会通过ＵＨＦ传感器检测该电磁波，以此为基础，判断局部放电现象的发生。
2.3.1高频电流法
高频电流法是较为常见的检测方法，但检测的话只能检测两个地方：电缆本体和电缆接地线。当电缆内部发生局部放电现象时，会有部分电流通过外屏蔽层接地线流入大地。因此可以在接地线上安置高频电流传感器，以此来感应接地线上的局部放电电流，判断局部放电的发生。由于电缆本体相当于一根感应天线，因此这种检测方法会受到大量的广播干扰，需要做一定的数据处理才能够分辨电缆中的局部放电脉冲。
2.3.3超声波法
电力电缆内部发生局部放电的时候，同时会伴随有声波发射现象。所以我们用超声波传感器来探测电缆中的局部放电现象。这种方法避免了与高压电缆等的直接电气连接，适用于电缆无需断电的在线检测。但变压器内部绝缘结构复杂，各种声介质对声波的衰减及对声速的影响都不一样。目前使用的检测超声波传感器抗电磁干扰能力较差，灵敏度也不高，这就增加了检测难度。近年来，由于声电换能元件效率的提高和电子放大技术的发展，超声检测的灵敏度有了较大的提高，因而该方法的发展应用是非常有希望的。
2.4化学检测法
当变压器中发生局部放电时，各种绝缘材料会发生分解破坏，产生新的生成物，通过检测生成物的组成和浓度，可以判断局部放电的状态。目前，该方法已广泛应用于变压器的在线故障诊断中。故障类型不同，故障程度也不同，气体的组成和浓度也不相同，由此建立起来的模式识别系统可实现故障的自动识别。但直到目前，仍然没有形成统一的判断标准。因为它对发现早期潜伏性故障较灵敏，但不能反映突发性故障。
2.5射频检测法
它从变压器的中性点处测取信号。测量的信号频率可以达30MHZ，大大提高了局部放电的测量频率。同时测试系统安装方便，检测设备不改变电力系统的运行方式，对于三相局部放电信号的总合无法进行分辨，而且信号易受外界干扰。但随着数字化滤波技术的发展，射频检测法在局部放电在线检测中得到了广泛的应用。
2.6光测法
它是用局部放电产生的光辐射进行的。在变压器油中，各种放电发出的光波长不同。研究表明，通常在500～700mm之间。光电转换后通过检测光电流特性，可以实现局部放电的识别。虽然，在实验室中利用光测法来分析局部放电特征及绝缘劣化机理等方面取得了很大进展，但由于光测法设备复杂昂贵，灵敏度低，且需要被检测物质对光来说是透明的，因而不可能在实际中得以广泛应用。
结束语
电力行业是我们国家的民生行业，是我们国家社会发展和经济建设的原动力，是我们国家可持续发展的根本保障。因此，任何时候我们都不能忽略了对于电力行业的建设。而电缆作为电力系统中最为基本的元件，相比于电力系统而言虽然“微乎其微”。但是确是电力运输的基础所在。因此，我们应该不断的完善电力电缆局部放电检测技术。并且以此为基础，保证我们国家的电力运输始终具有高效性、安全性、稳定性。
参考文献
[1]陈庆国.电力电缆局部放电的高频与特高频联合检测[J]．电机与控制学报，2013.
[2]王吕长.电力设备的在线监测与故障分析.清华大学出版社，2016.
论文作者:丘瑶瑶
论文发表刊物:《建筑学研究前沿》2017年第31期
论文发表时间:2018/4/2
标签：局部论文; 电缆论文; 在线论文; 电流论文; 发生论文; 离线论文; 接地线论文; 《建筑学研究前沿》2017年第31期论文;